RU2285052C2

RU2285052C2 - Method of refining steel in ladle

Info

Publication number: RU2285052C2
Application number: RU2003132069/02A
Authority: RU
Inventors: Клэй А. ГРОСС (US); Клэй А. ГРОСС; Рама Баллав МАХАПАТРА (US); Рама Баллав МАХАПАТРА; Уолтер БЛЕДЖД (US); Уолтер БЛЕДЖД; Стивен Леонард УИГМАН (US); Стивен Леонард УИГМАН
Original assignee: Ньюкор Корпорейшн
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2006-10-10
Also published as: EE05426B1; NO339256B1; NO20034355L; BR0208590A; ATE414797T1; AU2002244528B2; IS6961A; EP1880783A1; EP1386011A1; WO2002079522A1; UA76140C2; EP1880783B1; DE60229931D1; CN1258607C; MXPA03008956A; EP1386011B1; CA2441839C; RU2003132069A; US20020174746A1; EE200300482A

Abstract

FIELD: metallurgy; treatment of steel in ladle.

SUBSTANCE: proposed method includes melting steel covered with slag in ladle; slag covering the steel contains silicon, manganese and calcium; chemical composition of steel makes it possible to realize mode of using calcium-rich slag. Molten steel together with slag is mixed by injection of inert gas till attaining low levels of free oxygen in steel and desulfurization to sulfur level lesser than 0.009 mass-%.

EFFECT: low content of sulfur in steel; adaptability of steel for continuous casting of narrow strip.

16 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к рафинированию стали в ковше. В частности, но не исключительно, оно относится к применению рафинирования стали в ковше при непосредственном литье тонкой стальной полосы в литейной машине непрерывного литья полос.The invention relates to the refinement of steel in a ladle. In particular, but not exclusively, it relates to the use of steel refining in a ladle for direct casting of thin steel strips in a continuous strip casting machine.

Известно литье металлической полосы способом непрерывного литья в литейной машине со сдвоенными роликами. При осуществлении такого процесса расплавленный металл вводят между парой встречно вращающихся горизонтальных литейных роликов, которые охлаждаются, вследствие чего на поверхностях движущихся роликов затвердевает корка из металла, которая сходится в зазоре между роликами, образуя затвердевшее изделие в виде полосы, которое подается вниз из зазора между роликами. Расплавленный металл можно вводить в зазор между роликами посредством промежуточного разливочного ковша и подающего сопла для металла, расположенного под промежуточным разливочным ковшом, вследствие чего получают поток металла из промежуточного разливочного ковша и направляют его в зазор между роликами, формируя литейную ванну расплавленного металла, опирающуюся на литейные поверхности роликов непосредственно над зазором. Эта литейная ванна может быть заключена между двумя боковыми плитами или порогами, поддерживаемыми в скользящем контакте с торцами роликов.It is known to cast a metal strip by continuous casting in a casting machine with double rollers. In this process, molten metal is introduced between a pair of counter-rotating horizontal casting rollers, which are cooled, as a result of which a crust of metal solidifies on the surfaces of the moving rollers, which converges in the gap between the rollers, forming a hardened product in the form of a strip that is fed down from the gap between the rollers . The molten metal can be introduced into the gap between the rollers by means of an intermediate casting ladle and a metal feed nozzle located under the intermediate casting ladle, as a result of which a metal flow is obtained from the intermediate casting ladle and directed into the gap between the rollers, forming a molten metal casting bath supported by casting the surface of the rollers directly above the gap. This casting bath may be enclosed between two side plates or sills maintained in sliding contact with the ends of the rollers.

Литье через сдвоенные ролики применялось с некоторым успехом для цветных металлов, которые быстро затвердевают при охлаждении, например для алюминия. Однако в случае применения этого способа при литье черных металлов возникли проблемы. Одна конкретная проблема заключалась в склонности черных металлов к созданию твердых включений, которые закупоривают очень маленькие каналы для потока металла, необходимые в литейной машине со сдвоенными роликами.Double roller casting has been used with some success for non-ferrous metals that quickly harden upon cooling, such as aluminum. However, when applying this method, casting of ferrous metals encountered problems. One specific problem was the tendency of ferrous metals to create solid inclusions that clog up the very small channels for metal flow needed in a twin-casting machine.

Использование кремниево-марганцевой смеси при раскислении стали в ковше практиковалось в производстве слитков еще на ранних этапах развития производства стали бессемеровским методом, и, как таковые, соотношения в состоянии равновесия между силикатами марганца, являющимися продуктами реакции, и остаточным марганцем, кремнием и кислородом, растворенными в стали, хорошо известны. Однако при разработке технологии производства стальной полосы посредством литья слябов и последующей холодной прокатки, вообще говоря, начали избегать раскисления кремнием и/или марганцем и сочли необходимым применять стали, раскисленные алюминием. В производстве стальной полосы посредством литья слябов и последующей горячей прокатки, после которой часто проводят холодную прокатку, стали, раскисленные кремнием и/или марганцем, дают нежелательно высокую долю строчечных включений и других дефектов, возникающих в результате концентрации включений в центральном слое изделия в виде полосы.The use of a silicon-manganese mixture in the deoxidation of steel in the ladle was practiced in the production of ingots at the early stages of the development of steel production by the Bessemer method, and, as such, the ratios in equilibrium between manganese silicates, which are reaction products, and residual manganese, silicon and oxygen dissolved in steel, well known. However, when developing the technology for the production of steel strip by casting slabs and subsequent cold rolling, generally speaking, they began to avoid deoxidation with silicon and / or manganese and found it necessary to use steel deoxidized with aluminum. In the production of a steel strip by means of casting slabs and subsequent hot rolling, after which cold rolling is often carried out, steels deoxidized with silicon and / or manganese give an undesirably high proportion of construction inclusions and other defects resulting from the concentration of inclusions in the central layer of the product in the form of a strip .

При непрерывном литье стальной полосы в литейной машине со сдвоенными роликами желательно сформировать точно регулируемый поток стали с постоянной скоростью вдоль длины литейных роликов, чтобы достичь достаточно быстрого и равномерного охлаждения стали на литейных поверхностях роликов. Это требует ограничить протекание расплавленной стали через очень малые каналы для текучей среды в огнеупорных материалах в системе подачи металла в условиях, в которых существует тенденция к отделению твердых включений и закупориванию ими этих очень малых каналов для текучей среды.When continuously casting a steel strip in a twin-roll casting machine, it is desirable to form a precisely controlled stream of steel at a constant speed along the length of the casting rollers in order to achieve sufficiently quick and uniform cooling of the steel on the casting surfaces of the rollers. This requires restricting the flow of molten steel through very small fluid channels in refractory materials in the metal feed system under conditions in which there is a tendency to separate solids and clogging these very small fluid channels.

Выполнив обширную программу исследований литья полос из стали различных марок в литейной машине с роликами для непрерывного литья полосы, авторы изобретения обнаружили, что удовлетворительное литье обычных углеродистых сталей, раскисленных алюминием, или частично раскисленных сталей с содержанием алюминия на уровне 0,01% или более в общем случае невозможно ввиду агломерации твердых включений и закупоривания ими маленьких каналов для текучей среды в системе подачи металла, что приводит к появлению дефектов и нарушениям непрерывности в получаемом изделии в виде полосы. Эту проблему можно решить посредством обработки стали кальцием для уменьшения твердых включений, но это дорого и требует точного регулирования, повышая сложность процесса и оборудования. С другой стороны, обнаружено, что можно отливать изделие в виде полосы без строчечных включений и других дефектов, обычно связанных со сталями, раскисленными кремнием и/или марганцем, поскольку быстрое затвердевание, достигаемое в литейных машинах со сдвоенными роликами, позволяет избежать образования крупных включений, так что процесс литья с использованием сдвоенных роликов приводит к включениям, равномерно распределенным по всей полосе, а не сконцентрированным в центральном слое. Более того, можно регулировать содержание кремния и марганца, чтобы получать жидкие продукты раскисления при температуре литья, минимизируя проблемы агломерации и закупоривания.Having completed an extensive research program for casting strips of various grades of steel in a casting machine with continuous casting rollers, the inventors found that satisfactory casting of ordinary carbon steels deoxidized by aluminum or partially deoxidized steels with an aluminum content of 0.01% or more in in the general case, it is impossible due to the agglomeration of solid inclusions and their clogging of small channels for the fluid in the metal supply system, which leads to the appearance of defects and disruptions in oluchaemom product in strip form. This problem can be solved by treating steel with calcium to reduce solids, but it is expensive and requires precise control, increasing the complexity of the process and equipment. On the other hand, it was found that it is possible to cast the product in the form of a strip without line inclusions and other defects, usually associated with steels deoxidized with silicon and / or manganese, since the quick hardening achieved in casting machines with double rollers avoids the formation of large inclusions, so that the casting process using double rollers leads to inclusions uniformly distributed throughout the strip, rather than concentrated in the central layer. Moreover, it is possible to control the silicon and manganese contents to obtain liquid deoxidation products at the casting temperature, minimizing agglomeration and clogging problems.

При осуществлении обычных процессов раскисления кремнием и/или марганцем было невозможно снизить уровни свободного кислорода в расплавленной стали до той же степени, которая достигается с помощью раскисления алюминием, а это в свою очередь препятствовало обессериванию. При непрерывном литье полосы желательно иметь содержание серы порядка 0,009% или менее. В обычных процессах раскисления кремнием и/или марганцем в ковше реакция обессеривания является очень медленной, и поэтому достижение обессеривания до упомянутых низких уровней становится непрактичным в случае производства стали по технологическому маршруту, предусматривающему использование электродуговой печи (ЭДП) и промышленного лома. В типичном случае такой лом может иметь содержание серы в диапазоне от 0,025 до 0,045 мас.%. Настоящее изобретение обеспечивает более эффективное раскисление и обессеривание в стали, раскисленной кремнием и/или марганцем, и рафинирование стали с высоким содержанием серы в режиме раскисления кремнием и/или марганцем для получения стали с низким содержанием серы, пригодной для непрерывного литья тонкой полосы.When carrying out the usual processes of deoxidation with silicon and / or manganese, it was impossible to reduce the levels of free oxygen in the molten steel to the same extent that is achieved by deoxidation with aluminum, and this in turn prevented desulfurization. With continuous casting of the strip, it is desirable to have a sulfur content of the order of 0.009% or less. In conventional deoxidation processes with silicon and / or manganese in a ladle, the desulfurization reaction is very slow, and therefore, achieving desulphurization to the mentioned low levels becomes impractical in the case of steel production by a technological route involving the use of an electric arc furnace (EAF) and industrial scrap. Typically, such scrap may have a sulfur content in the range from 0.025 to 0.045 wt.%. The present invention provides more efficient deoxidation and desulphurization in steel deoxidized by silicon and / or manganese, and refining of steel with a high sulfur content in the deoxidation mode by silicon and / or manganese to obtain steel with a low sulfur content suitable for continuous casting of thin strip.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

В соответствии с иллюстративным конкретным вариантом осуществления изобретения предложен способ рафинирования стали в ковше, заключающийся в том, что нагревают материал, образованный шихтой стали и шлаком, в ковше для формирования расплавленной стали, покрытой шлаком, содержащим оксиды кремния, марганца и кальция, и перемешивают расплавленную сталь путем впрыскивания в нее инертного газа для проведения раскисления кремнием и/или марганцем и обессеривания стали с получением расплавленной стали, раскисленной кремнием и/или марганцем, имеющей содержащие серы менее 0,01 мас.%.In accordance with an illustrative specific embodiment of the invention, a method for refining steel in a ladle is provided, which method comprises heating a material formed by a mixture of steel and slag in a ladle to form molten steel coated with a slag containing silicon, manganese and calcium oxides and mixing the molten steel by injecting inert gas into it to deoxidize with silicon and / or manganese and desulfurize the steel to produce molten steel deoxidized with silicon and / or manganese, and melt containing sulfur less than 0.01 wt.%.

Расплавленная сталь может иметь содержание свободного кислорода, не превышающее 20 частей на миллион во время обессеривания.The molten steel may have a free oxygen content not exceeding 20 ppm during desulfurization.

Содержание свободного кислорода во время обессеривания может, например, составлять порядка 12 частей на миллион или менее.The free oxygen content during desulfurization may, for example, be of the order of 12 ppm or less.

Инертным газом может быть, например, аргон.The inert gas may be, for example, argon.

Инертный газ можно впрыскивать в нижнюю часть расплавленной стали в ковше при расходе, находящемся в диапазоне от 0,35 стандартных кубических футов в минуту (скф/мин) до 1,5 скф/мин на тонну стали в ковше, чтобы оказать жесткое перемешивающее воздействие, способствующее эффективному контакту между расплавленной сталью и шлаком.Inert gas can be injected into the lower part of the molten steel in the ladle at a flow rate in the range of 0.35 standard cubic feet per minute (cf / min) to 1.5 cf / min per ton of steel in the bucket to have a hard mixing effect. Promotes effective contact between molten steel and slag.

Инертный газ можно впрыскивать в расплавленную сталь через форсунку, находящуюся в дне ковша, и/или посредством, по меньшей мере, одной трубки для впрыскивания.Inert gas can be injected into molten steel through a nozzle located in the bottom of the bucket and / or through at least one injection tube.

Расплавленная сталь может иметь содержание углерода в диапазоне от 0,001 до 0,1 мас.%, содержание марганца в диапазоне от 0,1 до 2,0 мас.% и содержание кремния в диапазоне от 0,1 до 10 мас.%.The molten steel may have a carbon content in the range of 0.001 to 0.1 mass%, a manganese content in the range of 0.1 to 2.0 mass%, and a silicon content in the range of 0.1 to 10 mass%.

Сталь может иметь содержание алюминия порядка 0,01 мас.% или менее. Содержание алюминия может быть и меньшим, составляя, например, 0,008 мас.% или менее.The steel may have an aluminum content of the order of 0.01 mass% or less. The aluminum content may be less, amounting, for example, to 0.008 wt.% Or less.

Расплавленную сталь, полученную способом согласно настоящему изобретению, можно лить в литейной машине для непрерывного литья тонкой полосы, получая тонкую стальную полосу толщиной менее 5 мм.The molten steel obtained by the method according to the present invention, can be cast in a casting machine for continuous casting of thin strips, obtaining a thin steel strip with a thickness of less than 5 mm

Нагревание ковша можно проводить в металлургической печи для ковша (МПдК). МПдК может выполнять несколько функций, включая:Ladle heating can be carried out in a metallurgical ladle furnace (MPdK). MPDC can perform several functions, including:

1. нагревание жидкой стали в ковше до требуемой выходной температуры, которая является подходящей для последующей обработки, такой как операция непрерывного литья;1. heating the molten steel in the ladle to the desired outlet temperature, which is suitable for subsequent processing, such as a continuous casting operation;

2. коррекция состава стали в соответствии со специальными требованиями последующего процесса;2. steel composition correction in accordance with the special requirements of the subsequent process;

3. достижение уменьшения содержания серы в стали до целевого конечного содержания серы;3. achieving reduction of sulfur content in steel to the target final sulfur content;

4. достижение тепловой и химической однородности в ванне жидкой стали;4. The achievement of thermal and chemical uniformity in the bath of liquid steel;

5. агломерирование и флотация оксидных включений и их последующее улавливание и фиксация в кричном шлаке.5. Agglomeration and flotation of oxide inclusions and their subsequent capture and fixation in critical slag.

В обычной металлургической печи для ковша (МПдК) нагревание можно проводить с помощью электродуговых нагревателей. Жидкая сталь должна быть покрыта массой кричного шлака, а для поддержания однородности температуры требуется плавная принудительная циркуляция. Этого достигают посредством электромагнитного перемешивания или плавного барботажа аргона. Масса и толщина шлака достаточны для окружения им электрических дуг, а его состав и физические характеристики (например, текучесть) таковы, что шлак улавливает и удерживает серу, а также твердые и жидкие оксидные включения, являющиеся результатом реакций раскисления и/или реакции с атмосферным кислородом.In a conventional metallurgical ladle furnace (MPDK), heating can be carried out using electric arc heaters. Liquid steel should be coated with a mass of critical slag, and smooth forced circulation is required to maintain temperature uniformity. This is achieved by electromagnetic stirring or smooth bubbling of argon. The mass and thickness of the slag are sufficient to surround it with electric arcs, and its composition and physical characteristics (for example, fluidity) are such that the slag traps and retains sulfur, as well as solid and liquid oxide inclusions resulting from deoxidation reactions and / or reactions with atmospheric oxygen .

Расплавленную сталь можно перемешивать, впрыскивая инертный газ, например, такой, как аргон или азот, для облегчения смешения шлака с металлом в ковше и обессеривания стали. Как правило, инертный газ можно впрыскивать через проницаемую очистную пробку из огнеупорного материала, установленную в дне ковша, или через трубку. Авторы изобретения к настоящему моменту обнаружили, что если достигается необычайно жесткое или интенсивное перемешивающее воздействие, например, посредством впрыскивания аргона через трубку, которая погружена в сталь, сопровождаемое режимом использования шлака, богатого СаО, то посредством раскисления кремнием можно получать параметры, характеризующие отчетливо неравновесное состояние, такие, как очень низкие уровни свободного кислорода в стали. В частности, можно легко достичь уровней свободного кислорода порядка 10 частей на миллион, в противоположность ожидаемому результату, составляющему 50 частей на миллион. Это низкое содержание свободного кислорода обеспечивает более эффективное обессеривание, вследствие чего становится возможным достижение очень низких уровней серы в стали, раскисленной кремнием и/или марганцем.The molten steel can be mixed by injecting an inert gas, such as, for example, argon or nitrogen, to facilitate mixing of the slag with the metal in the ladle and the desulfurization of the steel. Inert gas can generally be injected through a permeable refractory material plug installed in the bottom of the bucket, or through a tube. The inventors have so far discovered that if an unusually tough or intense mixing effect is achieved, for example, by injecting argon through a tube that is immersed in steel, accompanied by a regime of using CaO rich slag, then using silicon deoxidation, parameters can be obtained that characterize a distinctly nonequilibrium state such as very low levels of free oxygen in steel. In particular, free oxygen levels of the order of 10 ppm can be easily achieved, in contrast to the expected result of 50 ppm. This low free oxygen content provides a more efficient desulfurization, which makes it possible to achieve very low levels of sulfur in steel deoxidized by silicon and / or manganese.

В частности, авторы изобретения обнаружили, что путем впрыскивания аргона через трубку при расходах, составляющих от 0,35 скф/мин до 1,5 скф/мин на тонну расплавленной стали при наличии жидкого шлака, богатого СаО, можно в режиме раскисления кремнием и/или марганцем при температуре 1600°С достичь содержания свободного кислорода, составляющего менее 12 частей на миллион и даже 8 частей на миллион, а также быстро достичь обессеривания до уровней серы менее 0,009%. Считается, что интенсивное перемешивание расплавленного металла способствует смешиванию жидкого шлака и стали и способствует удалению диоксида кремния SiO₂, являющегося продуктом реакции кремния со свободным кислородом в стали, тем самым способствуя продолжению реакции раскисления кремнием для получения низких уровней свободного кислорода, достижения которых чаще ожидают при раскислении алюминием.In particular, the inventors found that by injecting argon through a tube at a flow rate of 0.35 cf / min to 1.5 cf / min per ton of molten steel in the presence of CaO-rich slag, it is possible in the deoxidation mode with silicon and / or manganese at a temperature of 1600 ° C to achieve a free oxygen content of less than 12 parts per million and even 8 parts per million, and also quickly achieve desulfurization to sulfur levels of less than 0.009%. Intensive mixing of the molten metal is believed to facilitate the mixing of liquid slag and steel and helps to remove silicon dioxide SiO ₂ , which is the product of the reaction of silicon with free oxygen in steel, thereby contributing to the continuation of the silicon deoxidation reaction to obtain low levels of free oxygen, which are more likely to be achieved when deoxidation by aluminum.

По окончании этапа обессеривания толщину шлака можно увеличить, чтобы предотвратить возврат серы в сталь, а затем можно провести впрыскивание кислорода в сталь, чтобы увеличить содержание свободного кислорода до 50 частей на миллион, чтобы получить сталь, литье которой в литейной машине со сдвоенными роликами не представляет проблем.At the end of the desulfurization step, the slag thickness can be increased to prevent sulfur from returning to steel, and then oxygen can be injected into steel to increase the free oxygen content to 50 ppm to obtain steel that cannot be cast in a casting machine with double rollers problems.

Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing

Для более полного пояснения изобретения ниже будет приведено описание иллюстративного конкретного варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемый чертеж, представляющий собой вид сбоку в частичном разрезе металлургической печи для ковша.For a more complete explanation of the invention, an illustrative specific embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawing, which is a partial sectional side view of a metallurgical ladle furnace.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществленияDetailed Description of a Preferred Embodiment

В показанном варианте осуществления изобретения материал, образованный шихтой стали и шлаком, нагревают в ковше 17 с помощью металлургической печи 10 для ковша (МПдК 10) с формированием ванны расплавленной стали, покрытой шлаком. Шлак может содержать, помимо прочих ингредиентов, оксиды кремния, марганца и кальция. Ковш 17 опирается на ковшовую тележку 14, конфигурация которой обеспечивает перемещение ковша из МПдК 10 по полу 12 цеха в литейную машину (не показана) со сдвоенными роликами. Шихту стали или ванну нагревают внутри ковша 17 с помощью одного или более электродов 38. Электрод 38 поддерживается проводящим держателем 36 и электродной стойкой 39. Проводящий держатель 36 поддерживается электродной стойкой 39, которая расположена с возможностью перемещения внутри опорной конструкции 37. Токопроводящий держатель 36 поддерживает электрод 38 и направляет в него ток из трансформатора (не показан). Электродная стойка 39 имеет конфигурацию, обеспечивающую перемещение электрода 38 и проводящего держателя 36 вверх, вниз или вокруг продольной оси стойки 39. При эксплуатации, когда стойка 39 опускается, электрод 38 опускается через отверстие (не показано) в шлемной части или вытяжной трубе 34 печи и отверстие (не показано) в крышке 32 печи в ковш 17 под низ шлака, чтобы нагреть металл внутри ковша 17. Гидравлический цилиндр 33 перемещает крышку 32 и шлемную часть 34 вверх и вниз из поднятого положения в рабочее опущенное положение, при этом крышка 32 садится на ковш 17. Теплозащитный щит 41 защищает компоненты, поддерживающие и регулирующие электрод, от тепла, вырабатываемого печью. Хотя показан лишь один электрод 38, должно быть ясно, что можно предусмотреть дополнительные электроды 38 для операций нагревания. Различные компоненты печи, например, такие, как крышка 32, подъемный цилиндр 33 и проводящий держатель 36, охлаждаются водой. Можно также использовать другие подходящие охлаждающие вещества и способы охлаждения.In the shown embodiment, the material formed by the steel mixture and slag is heated in the ladle 17 using a ladle metallurgical furnace 10 (MPDK 10) to form a molten steel bath coated with slag. Slag may contain, among other ingredients, oxides of silicon, manganese and calcium. The bucket 17 is based on a bucket trolley 14, the configuration of which ensures the bucket is moved from the MPDK 10 along the floor 12 of the workshop to a casting machine (not shown) with twin rollers. The steel mixture or the bath is heated inside the ladle 17 using one or more electrodes 38. The electrode 38 is supported by a conductive holder 36 and an electrode stand 39. The conductive holder 36 is supported by an electrode stand 39, which is movably located inside the support structure 37. The conductive holder 36 supports the electrode 38 and directs current from a transformer (not shown) into it. The electrode stand 39 is configured to move the electrode 38 and the conductive holder 36 up, down, or around the longitudinal axis of the stand 39. In use, when the stand 39 is lowered, the electrode 38 is lowered through an opening (not shown) in the helmet portion or exhaust pipe 34 of the furnace and an opening (not shown) in the furnace cover 32 into the ladle 17 under the bottom of the slag to heat the metal inside the ladle 17. The hydraulic cylinder 33 moves the cover 32 and the helmet part 34 up and down from the raised position to the operating lowered position, while the cover 32 sets mounted on the bucket 17. A heat shield 41 protects the components supporting and regulating the electrode from the heat generated by the furnace. Although only one electrode 38 is shown, it should be clear that additional electrodes 38 can be provided for heating operations. Various furnace components, for example, such as a lid 32, a lifting cylinder 33, and a conductive holder 36, are cooled by water. Other suitable cooling agents and cooling methods may also be used.

На опорной стойке 46 с помощью опорного держателя 47 установлена с возможностью перемещения трубка 48 для перемешивания. Опорный держатель 47 выполнен с возможностью скольжения вверх и вниз по опорной стойке 46, а также с возможностью поворота вокруг продольной оси стойки 46, способствуя быстрому повороту трубки 48 над ковшом 17 и последующему опусканию трубки 48 вниз через отверстия (не показаны) в шлемной части 34 и крышке 32 для погружения в ванну ковша. Трубка 48 и опорный держатель 47 показаны пунктирными линиями в поднятом положении. Посредством трубки 48 для перемешивания осуществляют барботаж инертного газа, например, такого, как аргон или азот, чтобы реализовать перемешивание или циркуляцию в ванне для достижения равномерной температуры и однородного состава и обеспечения раскисления и обессеривания стали. В альтернативном варианте тех же результатов можно достичь путем барботажа инертного газа через огнеупорную пробку (не показана), такую, как изотропная пористая или капиллярная пробка, реализовав конфигурацию, предусматривающую наличие такой пробки в дне ковша 17. Перемешивание также можно осуществить способом электромагнитного перемешивания или посредством других альтернативных способов, реализуя их совместно с впрыскиванием инертного газа.On the support rack 46 using the support holder 47 is installed with the possibility of movement of the tube 48 for mixing. The support holder 47 is made to slide up and down on the support rack 46, and also to rotate around the longitudinal axis of the rack 46, contributing to the quick rotation of the tube 48 over the bucket 17 and the subsequent lowering of the tube 48 down through holes (not shown) in the helmet part 34 and cover 32 for immersion in the bucket bath. The tube 48 and the support holder 47 are shown by dashed lines in the raised position. An inert gas, for example, such as argon or nitrogen, is bubbled through the stirring tube 48 to mix or circulate in the bath to achieve uniform temperature and uniform composition and to ensure deoxidation and desulfurization of the steel. Alternatively, the same results can be achieved by bubbling an inert gas through a refractory plug (not shown), such as an isotropic porous or capillary plug, by realizing a configuration providing for such a plug in the bottom of the bucket 17. Mixing can also be done by electromagnetic stirring or by other alternative methods, realizing them together with the injection of inert gas.

Химический состав стали является таким, который позволяет реализовать режим использования шлака, богатого СаО. Впрыскивание инертного газа, например, такого, как аргон, с целью перемешивания позволяет достичь очень низкого уровня свободного кислорода при раскислении кремнием, а также позволяет провести последующее обессеривание до очень низкого уровня серы. Затем толщину шлака увеличивают путем добавки извести с целью предотвращения возврата серы обратно в сталь и впрыскивают кислород в сталь, пользуясь, например, трубкой, чтобы увеличить содержание свободного кислорода до величины порядка 50 частей на миллион и получить сталь, литье которой в литейной машине со сдвоенными роликами не представляет проблемы. Затем сталь подают в литейную машину со сдвоенными роликами и льют тонкую стальную полосу. Соединения, подлежащие удалению путем рафинирования, будут реагировать со свободным кислородом, образуя оксиды, такие как SiO₂, MnO и FeO, которые будут переходить в шлак.The chemical composition of steel is one that allows you to implement the mode of use of slag rich in CaO. Injecting an inert gas, such as argon, for mixing, allows a very low level of free oxygen to be achieved when deoxidized with silicon, and also allows subsequent desulfurization to a very low sulfur level. Then, the slag thickness is increased by adding lime to prevent the return of sulfur back to steel and inject oxygen into the steel, using, for example, a tube to increase the content of free oxygen to about 50 ppm and get steel casting in a double casting machine Rollers are not a problem. Then the steel is fed into a casting machine with double rollers and a thin steel strip is poured. Compounds to be removed by refining will react with free oxygen to form oxides such as SiO ₂ , MnO and FeO, which will be converted to slag.

Результаты эксперимента, связанного с применением проиллюстрированного способа и проведенного в ковше вместимостью 120 тонн в МПдК с впрыскиванием газообразного аргона через погружную трубку, приведены в нижеследующей таблице 1.The results of the experiment associated with the application of the illustrated method and carried out in a bucket with a capacity of 120 tons in MPDK with the injection of argon gas through an immersion tube are shown in the following table 1.

Claims

1. The method of refining steel in a ladle, which consists in heating the material formed by a mixture of steel and slag in a ladle to form molten steel coated with slag containing silicon, manganese and calcium oxides, while the molten steel has a carbon content in the range of 0.001 -0.1 wt.%, The manganese content in the range of 0.1-2.0 wt.% And the silicon content in the range of 0.1-10 wt.%, The molten steel is mixed by injecting inert gas into it for deoxidation with silicon and / or manganese and desulfurization of steel with radiation molten steel deoxidized silicon and / or manganese, having a sulfur content less than 0.01 wt.%.

2. The method according to claim 1, characterized in that the molten steel during desulfurization has a free oxygen content not exceeding 20 parts per million (0.002 wt.%).

3. The method according to claim 2, characterized in that the free oxygen content during desulfurization is approximately 12 parts per million (0.0012 wt.%) Or less.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the inert gas is argon.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the inert gas is nitrogen.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the inert gas is injected into the lower part of the molten steel in the ladle with a flow rate in the range of 0.35-1.5 cf / min per ton of steel in the ladle for hard mixing action, promoting effective contact between molten steel and slag.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at least a part of the inert gas is injected into the molten steel through a nozzle located in the bottom of the bucket.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least a part of the inert gas is injected into the molten steel by means of at least one tube extending downward into the lower part of the steel in the ladle.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the steel has an aluminum content of about 0.01 wt.% Or less.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the aluminum content is 0.008 wt.% Or less.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the sulfur content in the steel after desulfurization is less than 0.009 wt.%.

12. The method of refining steel in a ladle, which consists in heating the material formed by a mixture of steel and slag in a ladle to form molten steel coated with slag containing silicon, manganese and calcium oxides, and mix the molten steel by injecting inert gas into it for deoxidation with silicon and / or manganese and desulfurization of steel to obtain molten steel having a sulfur content of less than 0.01 wt.%, while at the end of desulfurization increase the slag thickness to prevent return sulfur in the steel and inject oxygen into the steel to increase the content of free oxygen in it.

13. The method according to p. 12, characterized in that the thickness of the slag is increased by adding lime to it.

14. The method according to any one of paragraphs.12 and 13, characterized in that the injection of oxygen increases the content of free oxygen in the steel to about 50 ppm (0.005 wt.%).

15. The method according to any one of paragraphs.12-14, characterized in that the molten steel has a carbon content in the range of 0.001-0.1 wt.%, A manganese content in the range of 0.1-2.0 wt.% And a silicon content in the range of 0.1 to 10 wt.%.

16. The method according to any one of paragraphs.12-15, characterized in that the inert gas is injected into the lower part of the molten steel in the ladle with a flow rate in the range of 0.35-1.5 cf / min per ton of steel in the ladle for hard mixing action, promoting effective contact between molten steel and slag.